混凝土貫入阻力測定儀測量結果不確定度評定方法

【摘要】 本文介紹了混凝土貫入阻力測定儀的測量過程，并給出了混凝土貫入阻力測定儀測量結果示值誤差的不確定度評定方法以及不確定度評定的實例，為評定混凝土貫入阻力測定儀的不確定度提供參考借鑒。

【關鍵詞】 混凝土貫入阻力測定儀；不確定度；測量結果

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2018.03.004

Abstract： This paper introduces the measuring process of the concrete penetration resistance tester. It gives the evaluation method of uncertainty of the measurement result error of the concrete penetration resistance tester and an example. It also provides the reference for assessing the uncertainty of concrete penetration resistance tester.

Key words： concrete penetration resistance tester；uncertainty；measurement result

混凝土貫入阻力測定儀是一種用于混凝土拌合物，凝結時間試驗的儀器，利用貫入阻力法測定混凝土凝結時間，采用杠桿原理，輕巧美觀，便于讀數，是混凝土測試的必備儀器之一。對混凝土貫入阻力測定儀進行量值傳遞工作，可有效保障混凝土貫入阻力測定儀測量的準確程度。根據混凝土貫入阻力測定儀的工作原理，通常采用標準測力儀對其進行測量，本文給出了該方法的不確定度評定過程。

1 測量原理

1.1 測量依據

JJF（遼） 233-2015《混凝土貫入阻力測定儀校準規范》。

1.2 測量設備

主要計量標準設備為標準測力儀一臺。

1.3 環境條件

環境溫度：10～35℃。

1.4 測量過程

將標準測力儀安放在被校混凝土貫入阻力測定儀工作臺上，預壓標準測力儀三次，然后將被校混凝土貫入阻力測定儀讀數裝置和標準測力儀進行零位調整。示值校準時施加試驗力應平穩，加至校準點之前應緩慢施加，在被校混凝土貫入阻力測定儀讀數裝置顯示示值達到校準點示值時，讀取標準測力儀顯示示值并進行比較。

2 測量模型及不確定度傳播率

2.1 測量模型

2.2 不確定度傳播率

因（1）式是線性數學模型，且各輸入量相互獨立無關，故不確定度傳播律為：

3 不確定度評定

3.1 重復性測量引入的標準不確定度[u1]

重復性測量引入的不確定度分量，用A類標準不確定度評定，由于實際測量時測量次數有限（基本為3次），故采用極差法對其進行評定：

3.2 混凝土貫入阻力測定儀分辨力或估讀數引入的標準不確定度[u2]

混凝土貫入阻力測定儀分辨力或估讀數引入的不確定度分量，用B類標準不確定度評定。分辨力為[r]，服從矩形分布，[k=3]，則其標準不確定度為：

3.3 標準測力儀引入的標準不確定度[u3]

標準測力儀的示值來源于上級計量部門的證書，由此產生的不確定度分量用B類標準不確定度評定，由于標準測力儀是按照最大允許誤差使用，服從矩形分布，[k=3]，則其標準不確定度為：

3.4 合成標準不確定度評定

標準不確定度分量匯總見表1。

考慮到重復性測量引入的標準不確定度分量和分辨力或估讀數引入的標準不確定度分量的相關性，兩者取較大者計算合成標準不確定度。假定重復性測量引入的標準不確定度分量大于分辨力或估讀數引入的標準不確定度分量，則合成標準不確定度[uc]按公式（6）計算：

假定重復性測量引入的標準不確定度分量小于分辨力或估讀數引入的標準不確定度分量，則合成標準不確定度[uc]按公式（7）計算：

3.5 擴展不確定度評定

取包含因子[k=2]，則擴展不確定度按式（8）計算：

4 測量不確定度評定實例

采用0.1級量程大于1200N的標準測力儀，對分度數為5N的混凝土貫入阻力測定儀進行校準。計量標準器如表2所示。

測量數據如表3所示。

4.1 不確定度分量計算

采用上述3組測量數據，極差系數為C=1.69；0.1級標準測力儀的最大允許誤差為±0.1%；分度數為5N，則取估讀數為分度數的五分之一，即1N。按公式（3）、（4）和（5）分別計算不確定度分量[u1]、[u2]和[u3]；按公式（6）或（7）計算合成標準不確定度[uc]，不確定度分量、合成不確定度匯總見表4。

4.2 擴展不確定度計算

取包含因子[k=2]，各校準點的擴展不確定度匯總見表5。

5 結語

混凝土貫入阻力測定儀是利用貫入阻力法測定混凝土凝結時間的必備儀器。本文通過分析其測量過程，給出了其測量結果示值誤差的不確定度評定方法，并給出了評定實例，希望對相關計量檢測人員或試驗工作者有一定的指導意義。

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